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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 3509
趙寶山 曾勛澤 姚文清(江西公路開(kāi)發(fā)總公司 南昌 330006)
摘 要:針對(duì)高速公路容易產(chǎn)生橋頭跳車現(xiàn)象進(jìn)行分析,提出減少橋頭跳車的防治措施及介紹梨溫高速公路橋梁臺(tái)背回填及伸縮縫的施工控制措施和效果。關(guān)鍵詞:高速公路;橋頭跳車;原因分析;防治措施
0 前 言高速公路橋頭跳車是目前較為常見(jiàn)的公路病害之一,引起橋頭跳車的原因主要是路橋之間的沉降差,及橋梁伸縮縫的破壞。江西省已建成通車的高速公路亦存在這一問(wèn)題。車輛在高速行駛過(guò)程中遇到橋頭臺(tái)背回填沉降或伸縮縫破壞時(shí),會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)、顛簸、跳車,從而影響了行車的舒適、效益和安全,社會(huì)影響差,因此,解決橋頭跳車問(wèn)題成為高速公路建設(shè)的重要課題。本文針對(duì)產(chǎn)生橋頭跳車的原因進(jìn)行分析,提出預(yù)防措施及介紹梨溫高速公路建設(shè)過(guò)程中的一些做法。1 橋頭跳車產(chǎn)生原因分析1.1設(shè)計(jì)考慮不完善1.1.1設(shè)計(jì)周期過(guò)短,致使設(shè)計(jì)人員無(wú)時(shí)間去創(chuàng)新,應(yīng)作特殊設(shè)計(jì)的而未進(jìn)行,采取生搬硬套現(xiàn)成的圖紙,主要表現(xiàn)在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙上。1.1.2、橋梁兩端頭橋臺(tái)處伸縮縫設(shè)計(jì)時(shí),未能充分考慮各種伸縮綜合效果而選擇伸縮縫,江西省昌九高速公路采用的板式橡膠伸縮縫,昌樟高速公路采用TST彈塑體的伸縮縫,其使用效果也不令人滿意。另外對(duì)伸縮縫變形計(jì)算考慮欠缺,采用過(guò)大伸縮間距等也是一種隱患。1.1.3、橋頭搭板布設(shè)不妥:設(shè)計(jì)時(shí)考慮臺(tái)背填料的壓實(shí)度難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求,搭板枕梁基礎(chǔ)和橋臺(tái)背剛度的差異,橋臺(tái)排水的有效設(shè)置等因素,設(shè)置搭板的斷面尺寸和長(zhǎng)度不合理。1.2施工不認(rèn)真1.1.1、對(duì)于臺(tái)背回填,現(xiàn)行規(guī)范作了明確的要求:臺(tái)背回填宜采用透水性材料,填筑范圍為順路線頂面長(zhǎng)為橋臺(tái)高加2m,底面不小于2m,填筑厚度0.1m-0.2m,壓實(shí)度95%…它應(yīng)該是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),但是,由于各種不確定因素,出現(xiàn)施工不當(dāng)而引起路堤工后沉降,主要表現(xiàn)為:(1)人的質(zhì)量意識(shí)行為:一方面承包人對(duì)軟基、橋臺(tái)施工廢渣,橋臺(tái)開(kāi)挖回填處理不到位,先施工的引道填土與臺(tái)背相接的坡面松土不作清除,采用不合格的填料、壓實(shí)厚度、壓實(shí)設(shè)備要求隨意性大,同時(shí),對(duì)因設(shè)計(jì)變更的橋頭地基處理,承包人因設(shè)備效率或變更批不下來(lái)等原因,大多不愿上報(bào)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更;另一方面,個(gè)別監(jiān)理人員的監(jiān)督不到位,不堅(jiān)持原則,亦是一個(gè)重要的原因;(2)臺(tái)背回填作業(yè)面狹小,難以采用大型設(shè)備壓實(shí),小型壓實(shí)設(shè)備和人工壓實(shí)難以滿足壓實(shí)要求,如施工好蓋梁的肋型橋臺(tái),蓋梁下2.5m-3.0m的凈空范圍內(nèi)壓實(shí)控制十分困難,在施工順序上,一般橋梁與路基同步施工,最后做臺(tái)背回填,也影響了大型壓實(shí)設(shè)備的進(jìn)入;(3)工期因素:大多數(shù)高速公路工期較為緊張,往往待臺(tái)背回填完成即開(kāi)放通行,便于其它工序的作業(yè),被迫趕工,從而導(dǎo)致臺(tái)背回填的質(zhì)量受到影響。1.1.2、對(duì)于橋梁端頭伸縮縫安裝,主要表現(xiàn)在:未按設(shè)計(jì)要求控制安裝時(shí)候的伸縮縫寬度,連接鋼筋沒(méi)有焊牢,或沒(méi)有預(yù)留鋼筋,不進(jìn)行加固處理,砼澆注標(biāo)號(hào)滿足不了設(shè)計(jì)要求,或出現(xiàn)空洞(如毛勒伸縮縫箱體下的空洞),以及砼澆注時(shí)表面不平整,產(chǎn)生跳車,提前開(kāi)放交通,易使?jié)仓捻女a(chǎn)生早期損傷,伸縮縫安裝時(shí)粗心大意等也可造成跳車。1.3其它橋臺(tái)具有較大的整體剛度,而道路的剛度較小,柔性較大的彈塑體,有資料表明,剛?cè)嵬蛔冊(cè)鰪?qiáng)了橋頭跳車的震動(dòng)效果。營(yíng)運(yùn)過(guò)程中的養(yǎng)護(hù)不當(dāng)會(huì)造成跳車等。2 防治橋頭跳車的措施2.1 加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)2.1.1加強(qiáng)對(duì)橋梁臺(tái)背地基進(jìn)行的勘測(cè),視不同地質(zhì)情況,提出處理臺(tái)背地基的設(shè)計(jì)方案。2.1.2改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,運(yùn)用高速公路建設(shè)、營(yíng)運(yùn)經(jīng)驗(yàn),圍繞減少路堤在橋臺(tái)相鄰處的工后沉降,克服伸縮縫處跳車,采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案:2.1.2.1綜合考慮橋臺(tái)臺(tái)背排水。2.1.2.2準(zhǔn)確計(jì)算橋梁伸縮量,選用合適的伸縮縫裝置。2.2確保臺(tái)背路基和伸縮縫施工質(zhì)量2.2.1施工過(guò)程中必須要有高度的質(zhì)量意識(shí),加強(qiáng)施工管理,尊重設(shè)計(jì),按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行臺(tái)背(軟基)處理,選用合格的臺(tái)背回填材料,保證填料的密實(shí),才能確保施工質(zhì)量。做好排水工作,嚴(yán)格按施工技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行伸縮縫的安裝等,加強(qiáng)監(jiān)理的監(jiān)督力度,克服人為的因素,是減少橋頭跳車的關(guān)鍵。2.2.2對(duì)施工中發(fā)現(xiàn)不符合設(shè)計(jì)圖的地質(zhì)情況,應(yīng)及時(shí)提出設(shè)計(jì)變更要求。2.2.3科學(xué)地組織施工,采用合理的施工方法是減少橋頭跳車的重要保證。2.2.3.1采用合適的壓實(shí)設(shè)備或施工方法,確保臺(tái)背回填料的密實(shí),特別是大型設(shè)備不能壓實(shí)的地方,可采用人
土工格柵是一種主要的土工合成材料,與其他土工合成材料相比,它具有獨(dú)特的性能與功效。常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或復(fù)合材料的筋材等。土工格柵適用于各種公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)的路基增強(qiáng)路面增強(qiáng)。適用于大型停車場(chǎng)和碼頭貨場(chǎng)等永久性承載的地基增強(qiáng)。適用鐵路、公路的邊坡防護(hù)。適用的涵洞增強(qiáng)。適用于單向拉伸土工格柵增強(qiáng)后的土坡的二次增強(qiáng),進(jìn)一步增強(qiáng)土坡,防止水土流失。礦山、坑道加固。
工、小型設(shè)備、漿砌圬工,半剛性材料等進(jìn)行彌補(bǔ),有條件填砂礫地方,可采用“水密法”進(jìn)行臺(tái)背回填,效果很好。合理的施工順序,有利于臺(tái)背回填的密實(shí):輕型肋臺(tái)在完成肋身的施工后,宜先施工臺(tái)背回填,再施工蓋梁,避免了“先橋后路”的壓實(shí)盲點(diǎn),條件許可時(shí),先完成路堤施工,再開(kāi)挖臺(tái)基施工橋臺(tái)。2.2.3.2加強(qiáng)“趕工期”因素引起的臺(tái)背回填質(zhì)量缺陷調(diào)查,做到心中有數(shù),提出彌補(bǔ)處理方案,按確定的方案認(rèn)真組織施工。處理的方案與軟基處理相似。2.2.3.3橋梁伸縮縫施工,注意錨固鋼筋的焊接牢固,砼的施工標(biāo)號(hào),伸縮縫安裝的間距控制,平整度控制,盡可能完成路面面層的施工,再進(jìn)行伸縮縫的施工。3 梨溫高速公路防治橋頭跳車措施梨溫高速公路是上海—瑞麗高速公路江西境內(nèi)梨園至溫家圳段,路線全長(zhǎng)245km,該路于2000年年底動(dòng)工,2002年年底建成通車,施工工期2年,下面是梨溫高速公路針對(duì)橋頭跳車采取的一些做法:3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)梨溫高速公路在設(shè)計(jì)上吸取以往經(jīng)驗(yàn),對(duì)橋臺(tái)臺(tái)背回填材料及壓實(shí)均作了明確的設(shè)計(jì)要求,要求全部采用透水性材料作回填材料;所有橋梁按不同情況分別設(shè)置6m、8m搭板與路基進(jìn)行過(guò)渡,部分橋梁試行以樁代柱施工工藝(如竹前劉家大橋);伸縮縫設(shè)置全部采用毛勒伸縮縫等,從設(shè)計(jì)方面首先為減少跳車提供了保障。3.2臺(tái)背回填的施工梨溫高速公路所有臺(tái)背回填料全部要求采用砂礫回填,分層壓實(shí)。很多施工單位為確保臺(tái)背壓實(shí)要求,分別采取先施工路堤再施工橋臺(tái),完成肋臺(tái)身施工后,先施工臺(tái)背填方再施工蓋梁等,對(duì)壓實(shí)盲點(diǎn)采用砌石、水穩(wěn)材料、貧砼等進(jìn)行綜合處理,按設(shè)計(jì)要求做好臺(tái)背排水及搭板施工,確保了工程質(zhì)量,減少了跳車隱患。由于梨溫高速公路路基施工工期僅18個(gè)月,其間,又因江西氣候情況,歷經(jīng)2001年、2002年兩個(gè)雨季,這給路基的施工帶來(lái)不良的影響,同時(shí),部分施工單位為趕工程進(jìn)度,對(duì)質(zhì)量有所放松,臺(tái)背回填工作重視不夠,增大了橋頭跳車的隱患,為此,我們對(duì)全線橋梁臺(tái)背回填情況作了拉網(wǎng)式的調(diào)查,有針對(duì)性地對(duì)存在質(zhì)量隱患的臺(tái)背回填(以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師調(diào)查紀(jì)錄為準(zhǔn))進(jìn)行處理,處理的方式主要是采用換填法,石灰樁、碎石樁加固橋涵臺(tái)背,鉆探導(dǎo)孔壓密灌漿工藝等,從目前的運(yùn)營(yíng)情況看,效果很好:錘擊沉管石灰樁是為減小臺(tái)背沉降,消除橋頭跳車質(zhì)量通病的有力舉措,主要是通過(guò)石灰樁在成孔過(guò)程中,樁尖對(duì)孔壁的擠壓作用,使孔壁在一定范圍內(nèi)填料孔隙減小,以及灌入生石灰,利用生石灰的化學(xué)反應(yīng),石灰樁在體積膨脹的同時(shí),已消解的石灰與樁體周圍填料膠結(jié)形成復(fù)合地基等多種物理及化學(xué)作用來(lái)提高填料的密實(shí)度。K242+637涵洞進(jìn)行試驗(yàn)情況,整個(gè)涵洞打入樁95根,平均樁長(zhǎng)約4.5m,樁間距為1.2m,石灰樁打入前后試驗(yàn)結(jié)果為:在同一測(cè)點(diǎn),在同樣的承載板壓力下,處理后的總變形明顯小于處理前的總變形,變形平均減小86%,回彈模量提高58%。部分采用砂礫填筑的臺(tái)背出現(xiàn)沉降趨勢(shì),為避免大面積返工開(kāi)挖,縮短處理的工期,采用了鉆探導(dǎo)孔壓密灌水泥漿的施工工藝對(duì)砂礫填筑的臺(tái)背進(jìn)行加固,該工藝通過(guò)漿液在進(jìn)入裂縫過(guò)程中,不僅使原有裂隙得到填充、滲透和壓密,而且在持續(xù)的壓力作用下,使原有裂隙變長(zhǎng)、增寬、壓密半徑擴(kuò)大,從而增加可灌性,提高灌入量,達(dá)到加固路基,提高承載力的目的。在壓漿過(guò)程中,采用帷幕壓漿法施工即先用水泵濃漿灌壓外圍孔,待漿液初凝后,再灌壓內(nèi)部孔。并隨時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整排量、泵壓及水泥漿濃度等,做到既不讓漿液流失,又能使下伏土層充分得到密實(shí)。施工實(shí)踐表明,泵壓2㎏/㎝2—8㎏/㎝2,排量80L/mm—100L/mm,水灰比0.6時(shí)其壓漿效果較好。通過(guò)臺(tái)背壓密灌漿的加固,有效地防止了路基和臺(tái)背的下沉,是一種快速處治臺(tái)背回填缺陷而又經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)手段。3.3伸縮縫的施工梨溫高速公路橋梁伸縮縫全部采用毛勒伸縮縫裝置,這種伸縮縫裝置經(jīng)過(guò)高速公路運(yùn)營(yíng)檢驗(yàn),效果很好。在施工中按以下幾點(diǎn)進(jìn)行控制:3.3.1全部采用先完成瀝青路面上面層,再施工伸縮縫裝置的施工順序。3.3.2預(yù)留鋼筋必須按要求與伸縮縫鋼筋連接牢固,個(gè)別橋梁因施工原因缺少預(yù)留鋼筋,采取增加錨桿(環(huán)氧樹(shù)脂砂漿粘結(jié))措施。3.3.3橋面板安裝注意按設(shè)計(jì)要求留置伸縮縫處要求的間距,有的預(yù)制梁因封端馬虎,封端砼占據(jù)伸縮縫位置,必須采取措施消除,確保梁的自由伸縮。3.3.4伸縮縫的安裝控制:采用5點(diǎn)法控制伸縮縫的安裝平整度,要求平整度控制值-2mm-0內(nèi);伸縮縫安裝寬度根據(jù)安裝時(shí)的氣溫進(jìn)行控制,按計(jì)算寬(上接第69頁(yè))選出三個(gè)以上對(duì)策方案。經(jīng)系統(tǒng)分析,我局今年有105國(guó)道上的上板乙橋和蛟萬(wàn)線上的楓林橋的總分分別為52分和59分,急需進(jìn)行加固改造。3.4確定方案和工程量在進(jìn)行橋梁評(píng)價(jià)后,可根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果和當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,確定橋梁加固和維修方案。系統(tǒng)根據(jù)用戶的需求,對(duì)同1座橋梁生成多個(gè)維修加固方案,以供用戶確定最佳方案。維修排序的原則是:將橋梁狀況最差的或?qū)嵤r(shí)間最近的排到輸出表的前面。3.5生成養(yǎng)護(hù)報(bào)告養(yǎng)護(hù)報(bào)告是CBMS根據(jù)已經(jīng)錄入的最新橋梁數(shù)據(jù)自動(dòng)生成年度養(yǎng)護(hù)報(bào)告。包括橋梁基本情況概述、橋梁使用技術(shù)狀況評(píng)價(jià)及與上年度對(duì)比、現(xiàn)狀分析和養(yǎng)護(hù)建議、下年度橋梁大、中修建議項(xiàng)目、下年度橋梁養(yǎng)護(hù)資金需求等等。4 結(jié) 語(yǔ)
度適當(dāng)增大2mm-3mm。3.4梨溫高速公路橋頭行車效果梨溫高速公路自2003年初至2004年11月通車營(yíng)運(yùn)以來(lái),沿線245km的橋梁與道路接頭均較平順,基本未出現(xiàn)明顯跳車現(xiàn)象,表明梨溫高速公路在設(shè)計(jì)過(guò)程中的伸縮縫設(shè)計(jì)、臺(tái)背處理要求,以及施工過(guò)程中針對(duì)橋頭跳車這一通病所采取的措施是有效、可行的。4 結(jié) 語(yǔ)高速公路建設(shè)工期一般偏緊,正確處理工期與質(zhì)量,工期與費(fèi)用關(guān)系猶顯重要,實(shí)事求是,及時(shí)變更不合理的地基處理方案,加大投入處理臺(tái)背回填贏得了工期,確保了施工質(zhì)量。